ALMA
Auf der Suche nach unseren kosmischen UrsprŸngen
Die šde Chajnantor-Hochebene in den chilenischen Anden.
Eine der unwirtlichsten Gegenden der Erde.
Unter Vulkanen ...
In WŸsten...
Und in scharfem Wind ...
ALMA - das Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array - ist fertig.
Astronomen und Wissenschaftler weltweit
haben diesen Moment lange ersehnt.
ALMA ist das grš§te astronomische Projekt der Welt.
Aber es ist kein konventionelles Teleskop.
Anstatt sichtbares Licht zu sammeln und zu analysieren,
schaut es in einen anderen, weitgehend nicht kartierten Teil des Spektrums.
Durch šffnen eines neuen Fensters zum Kosmos
erkundet ALMA eine der letzten Grenzen der Astronomie — das kalte und entfernte Universum.
Auf der Suche nach Antworten auf die Fragen nach unserem kosmischen Ursprung.
Wie entstehen Sterne und Planeten?
Wie entstanden die ersten Galaxien?
Die Chajnantor Hochebene in Nord-Chile.
Trotz der – buchstäblich! — atemberaubende Hšhe von 5000 Metern Ÿber dem Meeresspiegel
ist AMLA aufgeblŸht.
In den letzten Jahren
wurden mehr als 50 Antennen Ÿber der WŸstenhochebene installiert.
ALMA ist eine einzigartiges, riesiges Teleskop, partnerschaftlich gebaut
von Europa, Nordamerika und Ostasien, in Zusammenarbeit mit Chile.
Sechsundsechzig hochmoderne Antennen werden das Universum
auf Millimeter- und Submillimeter-Wellenlänge beobachten.
— eintausend Mal lŠnger als sichtbare WellenlŠngen.
Dieses Licht erreicht uns von einigen der kŠltesten
und fernsten Objekte im Universum.
Wasserdampf in der AtmosphŠre blockt
diesen leisen Widerhall aus dem verborgenen Universum ab.
Um diesen Hall abzufangen, mŸssen wir an einen extrem hohen und trockenen Standort
wie Chajnantor gehen.
Die Geburt von ALMA, 80er- und 90er-Jahre
Der Ursprung des ALMA-Projekts reicht Jahrzehnte zurŸck.
Wissenschaftler aus Europa, Nordamerika und Ostasien
entwickelten drei Konzepte fŸr neue, gro§e Teleskope
fŸr Millimeter- und Submillimeter-Beobachtungen.
Schlie§lich wurden diese Konzepte zu einem verschmolzen.
Gro§e Wissenschaft erfordert globale Zusammenarbeit.
Gemeinsam kšnnen LŠnder Dinge erreichen, die ihnen alleine verwehrt bleiben.
Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile.
Das ALMA-Projekt war geboren!
Suche nach dem richtigen Standort, 2003
Dieses neue Teleskop brauchte ein Zuhause,
und der Blick richtete sich auf Chajnantor.
Alle Aspekte des Standorts, von astronomischen bis zu meteorologischen,
wurden getestet und die AtmosphŠre tŠglich Ÿberwacht.
Fazit: Chajnantor war der perfekte Ort fŸr ALMA.
Spatenstich, 2003
Der Bau begann im Jahr 2003 mit dem ersten Spatenstich
fŸr die ALMA’s Array Operations Site.
Die Bedingungen auf einer Hšhe von 5000 Metern Ÿber dem Meeresspiegel
sind hart und sehr herausfordernd.
Starke Wind.
Niedrige Temperaturen.
Intensive UV-Strahlung.
Und eine extrem dŸnne AtmosphŠre.
So dŸnn, dass die Menschen hier zusŠtzlichen Sauerstoff benštigen
und sich strengen Gesundheitskontrollen unterziehen mŸssen.
Schmieden der Werkzeugs, 2008
Die Produktion der ALMA-Antennen wurde unter
den drei ALMA-Partnern aufgeteilt.
Drei Prototypen wurden auf der ALMA-PrŸfanlage auf Herz und Nieren getestet,
am Very Large Array in den USA.
Die 66 Antennen auf der Hochebene sind von entscheidender Bedeutung fŸr ALMA.
Die gro§en Spiegel sammeln die schwachen Millimeter-Wellen aus dem Weltraum.
Diese Antennen sind auf dem allerneuesten Stand der Technik.
Ihre OberflŠchen sind maßgenau bis auf Papierdicke.
Sie kšnnen sich so prŠzise ausrichten, dass sie einen Golfball in 15 Kilometern Entfernung ausmachen kšnnen.
Und sie mŸssen den Elementen auf Chajnantor trotzen.
FŸnfundzwanzig Antennen wurden vom European Southern Observatory,
25 vom US National Radio Astronomy Observatory,
und 16 vom National Astronomical Observatory in Japan bereitgestellt.
In einer weltweiten Aktion
wurden die Antennen-Komponenten an mehreren Standorten auf der Welt gebaut,
zur Montage nach Chile geschickt
und dann an der Operation Support Facility
in Vorbereitung auf die erste Observation des Himmels getestet.
Verbinden der ersten Antennen, 2009
Die erste ALMA-Antenne wurde akzeptiert und kurz darauf
wurden zwei Antennen miteinander verlinkt.
Die Detektoren jeder Antenne registrieren feinste Nuancen
der schwachen, von den Spiegeln aufgefangenen Signale.
Diese Detektoren sind die empfindlichsten ihrer Art .
Sie werden mit Heliumgas
auf vier Grad Ÿber dem absoluten Nullpunkt heruntergekŸhlt.
Vorsto§ in neue Regionen, 2009
Die erste Antenne ist auf dem Weg
hoch zur Array Operations Site.
Zwei spezialangefertigte Transportfahrzeuge - Otto und Lore -
bewegen die 100-Tonnen-Antennen.
Otto transportiert die Hightech-Antenne
vorsichtig die kurvenreiche Stra§e
hoch zu ihrer endgŸltigen Heimat auf dem Hochplateau.
Der ersten Antenne folgten bald viele mehr.
Erwartungen Ÿbertroffen, 2010
Die ersten Beobachtungen mit zwei, dann mit drei
Antennen im Zusammenspiel wurden gemacht.
Die SchlŸsseltests fŸr das ALMA Array.
Und alle mit Bravour bestanden!
Millimeter- und Submillimeter-WellenlŠngen
eršffnen der Astronomie einen einzigartigen Zugang zum Universum.
Aber um die SchŠrfe zu erreichen, die ein Astronom benštigt,
mŸsste ein Einzelspiegelteleskop
mehrere Kilometer im Durchmesser haben und das ist unmöglich zu bauen!
Stattdessen benutzt ALMA 66 einzelne Antennen,
die auf der Ebene
in AbstŠnden von bis zu 16 Kilometern verteilt werden kšnnen.
Die Antennen sind verbunden und ihre Signale werden kombiniert.
Das Ergebnis: ein riesiges Teleskop so weit wie das Array,
mit noch nie da gewesenen Empfindlichkeit und Auflšsung.
Um den sich Ÿberlagernden Signalen einen Sinn zu geben,
kommt der am hšchsten gelegene Supercomputer der Welt ins Spiel.
Mit 134 Millionen Prozessoren,
17 Billiarden Operationen pro Sekunde ausfŸhrend,
-so viele wie der schnellste Supercomputer der Welt -
kombiniert der ALMA Correlator, auf Chajnantor,
die Signale aller Antennen und vergleicht sie.
Immer mehr Antennen treffen auf Chajnantor ein
und die Operations Support Facility, das Kontrollzentrum des Observatoriums,
nimmt allmŠhlich Gestalt auf der gastlicheren Hšhe von 2900 Metern an.
Die Anlage lŠuft rund um die Uhr.
Der Teleskopbetrieb.
Testen und Warten der Antennen und sonstigen Equipments.
Und Zuhause fŸr die ALMA-Belegschaft
wŠhrend ihrer Tages- und Nachtschichten am Observatorium.
Santiago Central Offices
In der Hauptstadt der Gastgebernation Chile,
wurden die ALMA Santiago Central Offices gebaut.
Hier arbeitet die technische, wissenschaftliche und administrative Belegschaft
des Joint ALMA Office.
Exzellenz beweisen, 2011
Noch vor Abschluss der Bauphase
begannen die ersten Observationen
mit einem partiellen Array von Antennen.
ALMA hatte die Augen gešffnet!
Tausende Wissenschaftler aus aller Welt
wetteiferten darum, unter den GlŸcklichen zu sein, die diese Anlage zuerst nutzen durften.
Auch mit 16 Antennen
war ALMA bereits das leistungsstŠrkste Teleskop seiner Art.
Die erste wissenschaftlichen Beobachtungen erfŸllten alle Erwartungen.
Die Antennen-Galaxien,
ein Paar miteinander kollidierender Galaxien mit drastisch verzerrten Formen.
Sichtbares Licht kann uns die Sterne der Galaxien zeigen,
aber ALMA offenbart die Wolken aus kaltem, dichten Gas,
in denen neue Sterne geboren werden.
Das Herz der markanten Galaxie Centaurus A.
ALMA spŠht durch die undurchsichtigen Staubstreifen, die das Zentrum verhŸllen.
Ein Blick auf den nahen Stern Fomalhaut liefert Hinweise,
wie sich planetare Systeme bilden und entwickeln.
Kosmische Staubkšrner um einen Braunen Zwerg
lassen vermuten, dass felsige Planeten
viel verbreiteter in unserem Universum sind als vermutet.
ZuckermolekŸle, die erstmals um einen jungen,
sonnenŠhnlichen Stern herum gefunden wurden:
die Bausteine des Lebens an der richtigen Stelle, zur richtigen Zeit,
um Teil neuer Planeten zu sein, die sich um den Stern herum bilden.
Eine unerwartete Spiralstruktur im Material um den alten Stern R Sculptoris
enthŸllten Geheimnisse dieses sterbenden Sterns.
Ein enormer Gasstrom
flie§t Ÿber einen Spalt im Material,
das einen jungen Stern wie eine Scheibe umgibt.
Erstmals beobachtetes SchlŸsselstadium
bei der Geburt riesiger Planeten.
Und all das, bevor das Array komplett war!
Auf zu neuen Horizonten, 2013
ALMAs Einweihung feiert zugleich seine VolljŠhrigkeit.
Die Reise war lang.
ALMA wuchs von einer Idee,
zu einem Bauprojekt,
zu einem voll funktionsfŠhigen Observatorium
und einer wahrlich globalen wissenschaftlichen Partnerschaft.
In der klaren, einsamen Schšnheit der chilenischen Atacama-WŸste,
ist ALMA fŸr die Zukunft gerŸstet.
Unter Verwendung dieses gro§artigen Teleskops
werden Astronomen tief
in die Geheimnisse des Kosmos eintauchen.
Auf der Suche nach unseren kosmischen UrsprŸngen!
ALMA
FŸr all jene, die von ihrer Neugier getrieben, die grš§ten Fragen stellen.
Transkript: ESO; †bersetzung: Tassilo Waldeck